- Hướng dẫn học sinh phân tích tìm lời giải bài tập về mạch điện. - Giải pháp: Hướng dẫn học sinh phân tích tìm lời giải bài tập về mạch điện I. - Chương trình Vật lý lớp 9, bài tập về mạch điện không chỉ góp phần đắc lực rèn luyện và phát triển năng lực vận dụng kiến thức vào thực tiễn mà còn tạo hứng thú học tập, yêu thích học tập bộ môn cho học sinh. - Vì vậy giúp học sinh giải bài tập phần mạch điện là nhu cầu thiết thực trong dạy học bộ môn.. - Thực tiễn dạy học môn Vật lý 9 cho thấy, học sinh khi giải bài tập thường lúng túng trong việc nhận biết, phân loại mạch điện mắc nối tiếp hay song song. - Đặc biệt là những bài tập về mạch điện vẽ không tường minh. - hoặc vẽ khác đi so với dạng cơ bản hoặc mạch điện có sự đóng ngắt của khóa K,ví dụ:. - Các điện trở mắc thành hình tam giác. - Các điện trở mắc thành hình tứ giác. - Dây điện trở mắc thành hình tròn. - Mạch điện có K đóng hoặc ngắt, hoặc K ở các vị trí khác nhau. - Với nhưng mạch điện có sơ đồ không tường minh, học sinh không nhận biết được cách mắc các vật dẫn với nhau nên không giải được bài tập, hoặc giải sai dẫn đến chán nản, không yêu thích học bộ môn.. - Từ thực tiễn trên, với trăn trở làm thế nào để học sinh dễ dàng nhận biết ra cách mắc các vật dẫn trong sơ đồ mạch điện để giải bài tập, tôi đã tìm tòi và đề ra một số giải pháp “Hướng dẫn học sinh phân tích tìm lời giải bài tập về mạch điện”.. - Ôn tập, củng cố kiến thức về các bộ phận mạch điện, sơ đồ mạch điện, mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song cơ bản.. - Kiến thức về các bộ phận mạch điện, sơ đồ mạch điện và mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song cơ bản học sinh đã học ở lớp 7. - Tuy nhiên, nội dung này nằm trong hai tiết thực hành cuối năm, kiến thức về mạch điện chưa được vận dụng nhiều vào việc trả lời câu hỏi và giải bài tập liên quan, và sau năm học lớp 8 thì phần lớn các em đã quên. - Vì vậy để ôn tập, củng cố kiến thức về các bộ phận mạch điện, sơ đồ mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song cơ bản thì:. - Với học sinh:. - Ôn tập kiến thức về Điện đã học ở lớp 7: về kí hiệu các bộ phận mạch điện, về cách vẽ sơ đồ mạch điện đơn giản, về các dụng cụ đo cường độ dòng điện, hiệu điện thế và cách mắc các dụng cụ đo này, cách mắc và sơ đồ cách mắc nối tiếp, song song hai bóng đèn, mối liên hệ về cường độ dòng điện chạy qua các bóng đèn, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi bóng đèn trong mạch nối tiếp, trong mạch song song.. - Sau khi ôn tập lại, học sinh ghi nhớ được kiến thức cơ bản về mạch điện mắc bóng đèn, mạch điện mắc các dụng cụ đo, vẽ được sơ đồ mạch điện cơ bản, mạch điện gồm 2 bóng đèn mắc nối tiếp, mắc song song với các dụng cụ đo nếu có. - Từ mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song hai bóng đèn, HS vẽ được mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song hai điện trở và nhận biết được mối quan hệ về cường độ dòng điện, về hiệu điện thế trong đoạn mạch mắc các điện trở này.. - Hướng dẫn học sinh nhận biết cách mắc các bộ phận trong mạch điện là mắc nối tiếp hay mắc song song, đặc biệt là các mạch điện có sơ đồ vẽ không tường minh, mạch điện có sự điều khiển của khóa K.. - Với những mạch điện có sơ đồ vẽ khác đi so với cơ bản hoặc sơ đồ không tường minh, sơ đồ có sự đóng ngắt của khóa K, học sinh không nhận biết được cách mắc các bộ phận với nhau nên không giải được bài tập hoặc giải sai. - Hai dụng cụ điện được gọi là mắc nối tiếp với nhau khi giữa chúng chỉ có duy nhất một đầu nối chung hay nói cách khác, tại đầu nối chung giữa hai dụng cụ này không nối với bất kì dụng cụ hay mạch điện nào khác (Tưởng tượng như các em nắm tay nhau xếp thành một vòng tròn). - Cung cấp kiến thức về sự ảnh hưởng của khóa K trong mạch điện khi nó đóng hoặc ngắt:. - Khi K ngắt (mở): mọi bộ phận mắc trực tiếp với K đều không tham gia vào mạch điện nữa, có thể tháo chúng ra khi vẽ lại sơ đồ.. - Khi K đóng: khóa K trở thành một dây nối có điện trở không đáng kể, dòng điện sẽ ưu tiên đi qua khóa K, các bộ phận mắc song song với khóa K bị nối tắt (không có dòng điện chạy qua), bỏ bộ phận đó ra khi vẽ lại sơ đồ. - Lấy ví dụ minh họa về sơ đồ của các mạch điện vẽ khác cơ bản và sơ đồ không tường minh, sơ đồ có công tắc đóng ngắt để HS tìm dấu hiệu nhận biết, chỉ ra giữa các bộ phận có những điểm nối chung nào, đó là mắc nối tiếp hay là mắc song song. - Tiếp nhận kiến thức về sự ảnh hưởng của công tắc K trong mạch điện. - Vận dụng dấu hiệu nhận biết về mạch điện mắc nối tiếp, mắc song song, vai trò của công tắc K trong mạch điện để chỉ ra được cách mắc các bộ phận trong mạch điện đã cho.. - Học sinh chỉ ra được cách mắc các bộ phận trong mạch điện đã cho.. - Xây dựng hệ thống câu hỏi dẫn dắt, gợi mở giúp học sinh phân tích nhận biết mạch điện. - Việc xây dựng câu hỏi dẫn dắt, gợi mở để học sinh phân tích và nhận biết mạch điện mắc như thế nào có ý nghĩa quan trọng vì đó là kim chỉ nam để học sinh nhận ra cách mắc giữa các điện trở. - Vì vậy tùy theo từng bài tập, tùy từng mạch điện, GV xây dựng hệ thống câu hỏi dẫn dắt, gợi mở cho phù hợp và hiệu quả trong việc giúp học sinh nhận biết cách mắc các bộ phận trong mạch điện.. - Xây dựng hệ thống câu hỏi dẫn dắt, gợi mở tùy theo từng mạch điện Ví dụ:. - Mạch điện đã cho gồm những bộ phận nào?. - Các điện trở đó nối với nhau bởi mấy điểm chung? Chúng được mắc như thế nào với nhau?. - Ampe kế được mắc với điện trở hay đoạn mạch nào? Ampe kế mắc như thế nào với điện trở đó? Số chỉ của nó là giá trị của đại lượng nào?. - Vôn kế được mắc với điện trở hay đoạn mạch nào? Vôn kế mắc như thế nào với điện trở hay đoạn mạch đó? Số chỉ của nó là giá trị của đại lượng nào?. - Nắm vững đặc điểm nhận biết của mạch mắc nối tiếp, mắc song song các điện trở;. - Trả lời các câu hỏi gợi ý (cá nhân hoặc thảo luận nhóm), chỉ ra được cách mắc các bộ phận trong mạch điện đã cho.. - Học sinh chỉ ra được cách mắc các bộ phận trong mạch điện đã cho thông qua việc trả lời các câu hỏi gợi ý, dẫn dắt của giáo viên.. - Vẽ lại sơ đồ mạch điện như thông thường với các mạch điện có sơ đồ không tường minh.. - Xác định đầu nối vào, ra của mạch điện ( đầu nối với cực dương. - của nguồn), xác định các điểm nối các bộ phận của mạch điện.. - Đưa ra các ví dụ các mạch điện không tường minh, mạch điện có K đóng-mở, yêu cầu HS phân tích theo các bước trên và vẽ lại sơ đồ. - Phân tích mạch điện theo các bước mà giáo viên hướng dẫn. - Vẽ lại sơ đồ mạch điện với các mạch điện không tường minh, mạch điện có K đóng - mở. - Sau khi phân tích, vẽ lại sơ đồ mạch điện (nếu cần) thì học sinh chỉ ra được mạch điện gồm các bộ phận nào, các bộ phận đó mắc như thế nào với nhau, bộ phận nào không còn tham gia vào mạch điện, bộ phận nào bị nối tắt, các dụng cụ đo đo các đại lượng nào của mạch điện.. - Hướng dẫn học sinh vận dụng Định luật Ôm vào giải bài tập mạch điện Sau khi học sinh nhận biết được cách mắc các điện trở, dụng cụ đo và vẽ lại được sơ đồ mạch điện (nếu cần) thì bước tiếp theo là vận dụng Định luật Ôm vào giải bài tập đoạn mạch mắc nối tiếp hoặc mắc song song hoặc vừa song song vừa nối tiếp (hỗn hợp) nhiều nhất 3 điện trở ( chuẩn KT-KN Vật lí 9). - Tùy từng mạch điện và tùy từng yêu cầu của bài tập thì có các câu hỏi gợi ý tương ứng. - Ví dụ: Với mạch nối tiếp cần tính điện trở của mạch, điện trở thành phần, hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thì có thể nêu câu hỏi gợi ý:. - Điện trở tương đương của mạch mắc nối tiếp các điện trở được tính bằng công thức nào?. - Đã biết hết các điện trở thành phần chưa?. - Nếu chưa biết hết các điện trở thành phần thì có thể tính điện trở của đoạn mạch này bằng cách nào khác?. - Từ công thức tính điện trở tương đương, suy ra tính điện trở thành phần như thế nào? Hay Có thể dùng định luật Ôm để tính điện trở thành phần này không?. - Muốn tính hiệu điện thế giữa hai đầu mỗi điện trở thì ta vận dụng công thức tính nào? Có cách tính nào khác không?. - Khi mạch điện không cho dữ kiện cụ thể về I,U mà cho các dụng cụ đo thì nêu câu hỏi gợi ý về dụng cụ đo, để tìm được I, U. - Trong mạch điện có các dụng cụ đo nào?. - Phân tích, nắm được đặc điểm mạch điện (nối tiếp hay song song hay đoạn nào nối tiếp, đoạn nào song song). - Đề bài: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.1, trong đó R 1 = 5Ω. - a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch b) Tính điện trở R 2. - Nêu câu hỏi dẫn dắt, phân tích mạch điện. - R 1 mắc nối tiếp với R 2 thì điện trở tương đương của đoạn mạch có thể tính bằng công thức nào?. - Nếu áp dụng công thức tính điện trở tương đương của mạch nối tiếp vào bài tập này thì có được không? vì sao?. - Bài toán đã cho biết hiệu điện thế U và cường độ dòng điện trong mạch thì vận dụng công thức nào để tính được điện trở của đoạn mạch?. - Đề bài: Cho mạch điện có sơ đồ như hình 6.2, trong đó R 1 =10Ω, ampe kế A 1 chỉ 1,2 A, ampe kế A chỉ 1,8 A.. - a) Tính hiệu điện thế U AB của đoạn mạch b) Tính điện trở R 2. - Giữa hai điện trở R 1 , R 2 có mấy điểm nối chung? R 1 , R 2 được mắc như thế nào với nhau?. - Ampe kế A 1 mắc với điện trở hay đoạn mạch nào? Đo đại lượng nào?. - Ampe kế A mắc với điện trở hay đoạn mạch nào? Đo đại lượng nào?. - Trong đoạn mạch mắc song song hai điện trở thì cường độ dòng điện trong mạch chính có mối liên hệ với cường độ dòng điện chạy trong các mạch rẽ bằng hệ thức nào?. - Cho mạch điện có các điện trở được mắc theo sơ đồ như hình vẽ. - Khi mắc hai điểm A, C vào hai cực của một nguồn điện không đổi thì cường độ dòng điện qua điện trở R 1 là I 1 = 2A.. - a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.. - c)Tính cường độ dòng điện chạy qua điện trở R 3. - Mạch điện gồm mấy điện trở? Giữa hai cực của nguồn điện các điện trở có mấy đầu nối chung? Các điện trở được mắc như thế nào với nhau? Mạch này có phải là mạch song song đơn thuần hay không?. - Hướng dẫn HS vẽ lại sơ đồ mạch điện như thông thường. - Vẽ thành mạch song song gồm 2 nhánh, nhánh một gồm 2 điện trở R 1 , R 2 mắc nối tiếp, nhánh hai mắc một điện trở R 3. - Đặt câu hỏi xây dựng công thức tính cho đại lượng cần tìm a) Tính điện trở tương đương của đoạn mạch.. - Yêu cầu HS viết sơ đồ chữ cho mạch điện (Mạch điện gồm: (R 1 nt)//R 3. - Công thức tính điện trở tương đương của mạch song song là gì?. - Trong công thức tính điện trở tương đương trên, điện trở thành phần nào đã biết, điện trở thành phần nào chưa biết?. - Điện trở thành phần chưa biết kia lại gồm các điện trở nào? mắc thế nào với nhau?. - Vậy điện trở nhánh chưa biết kia được tính bằng công thưc nào?. - Hiệu điện thế giữa hai điểm AB là hiệu điện thế giữa hai đầu điện trở hay đoạn mạch nào? Được tính bằng công thức nào? Đã biết các đại lượng có trong công thức chưa?. - Hiệu điện thế giữa hai cực của nguồn là hiệu điện thế giữa hai điểm nào của mạch điện?. - Bài toán 4 (bài 4.13- sách bài tập Vật Lí 9) Đề bài: Đặt một hiệu điện thế U vào hai đầu một đoạn mạch có sơ đồ như trên hình 4.3, trong đó các điện trở R 1 = 3Ω, R 2 = 6Ω. - Mạch điện gồm những bộ phận nào?. - Ampe kế được mắc như thế nào? Đo đại lượng nào trong mạch điện?. - Khi K mở, mạch điện gồm các điện trở nào? Các điện trở được mắc như thế nào với nhau?. - Khi K đóng, dòng điện trong mạch đi như thế nào? Bộ phận nào bị nối tắt? Mạch điện còn lại những bộ phận nào? Chúng được mắc như thế nào với nhau?. - Khi K mở, mạch điện gồm những gì? Vẽ sơ đồ mạch điện khi K mở. - Khi K đóng, mạch điện gồm những gì?. - Vẽ lại sơ đồ mạch điện khi K đóng. - Điện trở của đoạn mạch được tính như thế nào?. - Khi công tắc K đóng, K mắc như thế nào với R 2 , R 2 bị làm sao? Mạch điện khi đó gồm các bộ phận nào?. - Hiệu điện thế của mạch điện có thay đổi không?. - không chỉ áp dụng với học sinh đại trà mà còn áp dụng trong quá trinh bồi dưỡng học sinh giỏi Vật lí 9 với những bài tập nâng cao, mạch điện phức tạp hơn.. - Học sinh đã dễ dàng nhận biết cách mắc các mạch điện và giải được các bài tập về mạch điện từ đơn giản đến phức tạp.